Фамилия Первененок — редкий пример русской фамилии, образованной не от отчества, а от прозвища, данного по порядку рождения. В основе лежит слово «первенец» — первый ребёнок в семье. Суффикс -енок (в современном произношении часто звучит как -онок) в русских фамилиях указывает на принадлежность к младшему поколению или на уменьшительность, но в данном случае он выполняет другую роль: он превращает прилагательное или существительное в фамилию, закрепляя за человеком прозвище «Первененок» — то есть «маленький первенец», «первый сынок».

Такая модель образования встречается реже, чем стандартные -ов/-ев или -ин. Обычно суффикс -енок характерен для украинских и белорусских фамилий (Бондаренко, Коваленко), но в русской среде он тоже бытовал, особенно в северных и центральных губерниях, где фиксировались фамилии вроде Ребёнок, Козлёнок. Первененок — один из немногих случаев, когда прозвище по старшинству сохранилось именно в этой форме.

Вероятно, фамилию получил не сам первенец, а его потомок или младший родственник, которого в деревне дразнили «первененком» за сходство с дедом-первенцем или за то, что он носил имя, традиционно дававшееся первому сыну. В крестьянской среде прозвища по порядку рождения были распространены: Первой, Первак, Первуха, но Первененок — более ласкательный, почти семейный вариант.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России: встречается в старых писцовых книгах Новгородской и Псковской губерний, а также в Вологодской области. В современных телефонных справочниках носители фамилии рассеяны по всей стране, но заметного скопления нет — фамилия остаётся малочисленной.

Спорных версий происхождения немного. Иногда её путают с фамилией Первенцев, но там суффикс -ев указывает на «сына Первенца», а Первененок — самостоятельное прозвище. В редких случаях могла возникнуть не от «первого ребёнка», а от имени Первен, которое встречалось в святцах как перевод греческого имени Протоген («перворождённый»), но это менее вероятно: форма на -енок для имени нехарактерна.

Фамилия не даёт информации о сословии предков: её могли носить и крестьяне, и мещане. Единственное, что можно сказать наверняка: предок носителя фамилии когда-то был первым сыном в семье, и это обстоятельство закрепилось за ним как постоянное прозвище, а затем перешло к потомкам.